(57)【要約】【課題】優れた耐火性と圧延方向の高ヤング率とを兼備した熱延鋼板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、質量％で、Ｃ：０．０００５〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜３．５％、Ｓｉ：０．０５〜２．５％、Ｃｒ：０．０５〜２．５％、Ｐ：０．００５〜０．１５％、Ｓ：０．０１５％以下、Ｍｏ：０．０１〜２．０％、Ｎｂ：０．００５〜２．０％、Ｂ：０．０００１〜０．０１％、Ｔｉ：４８／１４×Ｎ（質量％）以上、０．２％以下、Ａｌ：０．１５％以下、Ｎ：０．０１％以下を含有し、かつＳｉ＋Ｃｒ≧０．２を満足し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、板厚の１／８層における｛１１０｝＜２２３＞、｛１１０｝＜１１１＞の何れか一方又は双方の極密度が１０以上である。Ｎｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｗ、Ｃａを含んでも良い。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．０００５〜０．３％、
Ｍｎ：０．１〜３．５％、
Ｓｉ：０．０５〜２．５％、
Ｃｒ：０．０５〜２．５％、
Ｐ：０．００５〜０．１５％、
Ｓ：０．０１５％以下、
Ｍｏ：０．０１〜２．０％、
Ｎｂ：０．００５〜２．０％、
Ｂ：０．０００１〜０．０１％、
Ｔｉ：４８／１４×Ｎ（質量％）以上、０．２％以下、
Ａｌ：０．１５％以下、
Ｎ：０．０１％以下
を含有し、かつＳｉ＋Ｃｒ≧０．２を満足し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、板厚の１／８層における｛１１０｝＜２２３＞、｛１１０｝＜１１１＞の何れか一方又は双方の極密度が１０以上であり、圧延方向のヤング率が２３０ＧＰａ超であることを特徴とする圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板。
【請求項２】
質量％で、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｗの１種又は２種以上を合計で０．０１〜４．０％含むことを特徴とする請求項１に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板。
【請求項３】
質量％で、Ｃａ：０．０００５〜０．０１％を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火鋼板。
【請求項４】
板厚の１／８層における｛１１０｝＜００１＞の極密度が６以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板。
【請求項５】
板厚の１／２層における｛２１１｝＜０１１＞の極密度が６以上、｛３３２｝＜１１３＞の極密度が６以上、｛１００｝＜０１１＞の極密度が６以下の何れか１以上又は全部を満足することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板を製造する方法であって、請求項１〜３の何れか１項に記載の化学成分を有するスラブを１０００℃以上の温度に加熱し、熱間圧延をする際、各圧延スタンドにおける圧延ロールと鋼板の摩擦係数を平均で０．２超、下記の［１］式で計算される有効ひずみ量ε＊が０．３以上、かつ圧下率の合計が５０％以上となるよう圧延を行い、Ａｒ3変態点以上９００℃以下の温度で熱間圧延を完了することを特徴とする圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板の製造方法。
【数１】
2007291483.tif 000010
ここで、ｎは仕上げ圧延のスタンド数、εiはｉ番目のスタンドで加えられたひずみ、ｔiはｉ〜ｉ＋１番目のスタンド間の走行時間（s）、τiは気体定数Ｒ（＝８．３１４）とｉ番目のスタンドの圧延温度Ｔiによって下記の［２］式で計算できる。
【数２】
2007291483.tif 000011
【請求項７】
熱間圧延をする際に異周速率が１％以上の異周速圧延を少なくとも１パス以上施すことを特徴とする請求項６に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板の製造方法。
【請求項８】
熱間圧延をする際にロール径が７００ｍｍ以下の圧延ロールを少なくとも１つ以上使用することを特徴とする請求項６又は７に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火性に優れた、すなわち高温での耐力低下の少ない建材用に好適な熱延鋼板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼材を強度部材として使用した建築構造物は、火災時に鋼材の温度が上昇して強度が低下すると、建築構造物としての耐力の低下が問題になる。そのため、耐火被覆によって鋼材を保護する必要があるが、工事費の低減、工程の短縮、室面積の有効利用などの面から、耐火被覆の軽減が要求されている。このような要求に対し、６００℃における耐力が高い建築構造用耐火鋼材が提案されている（例えば、特許文献１〜９）。また、建材用鋼板におけるヤング率は、部材の剛性に大きく影響するため、非常に重要であり、ヤング率を高める技術についても提案されている（例えば、特許文献１０〜１３）。
これまでに提案された耐火性に優れた鋼材のほとんどは、成分を調整することにより高温での耐力を確保したものであり、特許文献１〜６に提案された発明は、高温強度を改善する元素であるＮｂ、Ｍｏ等を添加することで、高温域での耐力を高める技術である。しかしながらこれらの特許文献１〜６に提案された発明では、何れもヤング率についての記述はなされていない。また、特許文献７〜９に提案された発明は、Ｖ、Ｍｏ等の添加により、高温域での耐力及びヤング率の低下を抑制する技術である。しかし、これら特許文献７〜９に記載の実施例に示されている鋼材の室温でのヤング率は何れも２１０ＧＰａ程度であり、通常の鋼板のヤング率と同様である。
【０００３】
また、従来のヤング率を高める技術については、ほとんどが板面と平行であり且つ圧延方向に垂直な方向（以下、ＴＤ方向ともいう。）のヤング率を高める技術に関するものである。
例えば、特許文献１０及び１１に提案された発明は、何れも、組織がオーステナイト相とフェライト相の２相である温度域（以下、α＋γ２相域ともいう。）で圧延を行うことによって、ＴＤ方向のヤング率を高める技術である。また、特許文献１２に提案された発明はＮｂ、Ｍｏ、Ｂを添加し、組織がオーステナイト単相である温度域（以下、γ域ともいう、）での圧延を行うことでＴＤ方向のヤング率を高める技術である。
しかしながら、鋼板の幅は最大でも２ｍ程度であるため、長手方向のヤング率が高い長尺部材を得るには、圧延方向（以下、ＲＤ方向ともいう。）のヤング率を高める必要がある。本発明者らの一部は特許文献１３に、Ｍｎ、Ｍｏ及びＢを所定量含有する鋼の表面近傍に所定の集合組織を発達せしめることによって、ＲＤ方向のヤング率を高める技術を提案した。しかしながら、前記特許文献１３に記載の発明において鋼の高温強度については記述していない。
【特許文献１】特開平５−２２２４８４号公報
【特許文献２】特開平７−１１８７３６号公報
【特許文献３】特開平７−２５８７８９号公報
【特許文献４】特開平７−３００６１８号公報
【特許文献５】特開平８−３１１５３９号公報
【特許文献６】特開平１０−１７６２３７号公報
【特許文献７】特開平２−２５４１３３号公報
【特許文献８】特開平５−１６３５２４号公報
【特許文献９】特開平５−１７１２６５号公報
【特許文献１０】特開昭５９−８３７２１号公報
【特許文献１１】特開平４−１４１５１９号公報
【特許文献１２】特開平８−３１１５４１号公報
【特許文献１３】特開２００５−２７３００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の通り、従来の耐火鋼及び高ヤング率鋼板は、何れも圧延方向の高ヤング率と耐火性を両立させたものではない。また、一般使用の耐火鋼板の幅は最大でも２ｍ程度であるため、長手方向のヤング率が高い長尺部材を得ることが重要であり、圧延方向の高ヤング率と耐火性を両立させる必要がある。
本発明は、優れた耐火性と常温における圧延方向の高ヤング率とを兼備した耐火用鋼板及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、鋼板の耐火性と常温における圧延方向のヤング率に及ぼす鋼成分、集合組織及び製造条件について鋭意研究を遂行し、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＢを所定量添加した鋼板の表面近傍に所定の集合組織を発達せしめて圧延方向のヤング率の高め、かつＳｉ、Ｃｒを同時に添加して高温での強度の低下を抑制し、圧延方向のヤング率が高く、かつ耐火性に優れた鋼板を得ることに成功した。
本発明の要旨とすることは以下の通りである。
（１）本発明の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０００５〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜３．５％、Ｓｉ：０．０５〜２．５％、Ｃｒ：０．０５〜２．５％、Ｐ：０．００５〜０．１５％、Ｓ：０．０１５％以下、Ｍｏ：０．０１〜２．０％、Ｎｂ：０．００５〜２．０％、Ｂ：０．０００１〜０．０１％、Ｔｉ：４８／１４×Ｎ（質量％）以上、０．２％以下、Ａｌ：０．１５％以下、Ｎ：０．０１％以下を含有し、かつＳｉ＋Ｃｒ≧０．２を満足し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、板厚の１／８層における｛１１０｝＜２２３＞、｛１１０｝＜１１１＞の何れか一方又は双方の極密度が１０以上であり、圧延方向のヤング率が２３０ＧＰａ超であることを特徴とする。
（２）本発明は上記（１）に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板に係り、質量％で、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｗの１種又は２種以上を合計で０．０１〜４．０％含むことを特徴とする。
（３）本発明は、上記（１）または（２）に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板に係り、質量％で、Ｃａ：０．０００５〜０．０１％を含むことを特徴とする。
【０００６】
（４）本発明は、上記（１）〜（３）の何れかに記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板に係り、板厚の１／８層における｛１１０｝＜００１＞の極密度が６以下であることを特徴とする。
（５）本発明は、上記（１）〜（４）の何れかに記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板に係り、板厚の１／２層における｛２１１｝＜０１１＞の極密度が６以上、｛３３２｝＜１１３＞の極密度が６以上、｛１００｝＜０１１＞の極密度が６以下の何れか１以上又は全部を満足することを特徴とする。
（６）本発明は、上記（１）〜（５）の何れかに記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板を製造する方法であって、上記（１）〜（３）の何れかに記載の化学成分を有するスラブを１０００℃以上の温度に加熱し、熱間圧延をする際、各圧延スタンドにおける圧延ロールと鋼板の摩擦係数を平均で０．２超、下記の［１］式で計算される有効ひずみ量ε＊が０．３以上、かつ圧下率の合計が５０％以上となるよう圧延を行い、Ａｒ3変態点以上９００℃以下の温度で熱間圧延を完了することを特徴とする。
【０００７】
【数１】
2007291483.tif 000002
【０００８】
ここで、ｎは仕上げ圧延のスタンド数、εiはｉ番目のスタンドで加えられたひずみ、ｔiはｉ〜ｉ＋１番目のスタンド間の走行時間（s）、τiは気体定数Ｒ（＝８．３１４）とｉ番目のスタンドの圧延温度Ｔiによって下記の［２］式で計算できる。
【０００９】
【数２】
2007291483.tif 000003
【００１０】
（７）本発明は、上記（６）に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板の製造方法に係り、熱間圧延をする際に異周速率が１％以上の異周速圧延を少なくとも１パス以上施すことを特徴とする。
（８）本発明は、上記（６）又は（７）に記載の圧延方向ヤング率の高い耐火用鋼板の製造方法に係り、熱間圧延をする際にロール径が７００ｍｍ以下の圧延ロールを少なくとも１つ以上使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、常温において圧延方向のヤング率が高い耐火用鋼板及びその製造方法の提供が可能になり、従来の耐火用鋼板よりも板厚を減少でき、部材の軽量化が可能となり、また耐火部材の剛性を高めることができるなど、産業上の貢献が極めて顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明者らは、鋼材の耐火性を高める成分であるＳｉ及びＣｒに注目し、常温におけるＲＤ方向のヤング率に及ぼす影響について検討を行った。その結果、Ｓｉの過剰添加によってＲＤ方向（圧延方向）のヤング率は大きく低下し、一方、Ｃｒの添加によるＲＤ方向のヤング率の影響は小さいという知見を得た。更なる検討により、Ｓｉ＋Ｃｒ≧０．２を満足させ、かつＭｏ、Ｎｂ、Ｂ、Ｔｉを同時に添加した鋼の熱間圧延時に、鋼板表層に剪断歪みを付与することによって、６００℃での降伏強度が２００ＭＰａ以上という優れた耐火性を有し、圧延方向のヤング率が２３０ＧＰａ以上という高ヤング率の両立が可能になることを見出した。
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。まず、鋼組成について説明する。
Ｃは引張強度を増加させる元素であり、０．３％を上限として添加する。これは、Ｃが０．３％を超えると溶接性を損なったり、成形性の劣化を招いたりするためである。一方、Ｃを０．０００５％未満とすると、溶接部の疲労特性が劣化するのでこれを下限とする。
Ｍｎはオーステナイト（以下、γともいう。）相を安定化し、γ域を低温まで拡張するので、熱間圧延時、表層への剪断歪みの付与に効果的である低温γ域での圧延を容易にする。この効果を充分に得るためＭｎは最低でも０．１％添加する。一方、３．５％を超えると強度が高くなりすぎ、成形性を低下させるため、これを上限とする。γ相の安定化と成形性の観点から、好ましい上限は２．０％である。
Ｓｉは固溶強化元素であり、常温及び高温における強度を確保するのに有効な元素である。このような効果を得るには０．０５％以上含有させる必要があるが、添加量が２．５％超になると強度が高くなりすぎ、成形性が低下し、またヤング率を低下させることからこれを上限とする。耐火性とヤング率の観点から、好ましい範囲は０．１〜１．５％である。
Ｃｒはヤング率を低下させること無く高温における強度を高める、本発明において重要な元素である。このような効果を得るには０．０５％以上含有させる必要があるが、添加量が２．５％を超えると効果が飽和するとともに製造コストも上昇するため、これを上限とする。
【００１４】
高温での降伏強度及びヤング率を確保するためには、Ｓｉ＋Ｃｒ≧０．２を満足させることが必要である。Ｓｉ＋Ｃｒの上限は、Ｓｉ及びＣｒの上限によって制限される。すなわち、Ｓｉ及びＣｒの上限が共に２．５％であり、Ｓｉの好ましい上限が１．５％であることから、Ｓｉ＋Ｃｒの上限は５％であって、５％以下の範囲とする必要があり、４％が好ましい上限であり、４％以下が好ましい範囲である。
Ｐはひずみ時効硬化により高温強度を上昇させる元素であり、効果を得るには０．００５％以上含有させる必要がある。一方、添加量が０．１５％を超えると溶接性を損なったり、成形性の劣化を招いたりするため、これを上限とする。
Ｓは不純物であり、含有量が０．０１５％超では熱間割れの原因となり、加工性劣化の要因にもなるため、これを上限とする。
Ｍｏ、Ｎｂ及びＢは本発明において重要な元素である。これらの元素の添加によって初めて圧延方向のヤング率を高めることが可能となる。この理由は必ずしも明らかではないが、熱延中の再結晶が抑制され、γ相の加工集合組織が鮮鋭化することで、結果的に鋼板と熱延ロールとの摩擦に起因する剪断変形集合組織にも変化が生じ、熱延板の板厚表層から板厚１／４層近傍までの範囲において、非常に鮮鋭な集合組織が形成され、圧延方向のヤング率が高くなると考えられる。
【００１５】
Ｍｏ、Ｎｂ及びＢ量の下限はそれぞれ、０．０１％、０．００５％、０．０００１％とする。これらより少ない量の添加では、上述のヤング率向上効果が小さくなってしまうためである。また、Ｍｏ、Ｎｂ及びＢは高温における強度を著しく高める元素であり、この観点から望ましくは０．０５％以上、０．０１％以上、０．０００３％以上、更に望ましくは０．１％以上、０．０５％以上、０．０００６％以上添加する。一方、Ｍｏ、Ｎｂ及びＢはそれぞれ２．０％超、２．０％超、０．０１％以上添加してもヤング率の向上効果及び高温強度の改善効果は飽和し、コストアップとなるため、これを上限とする。
【００１６】
Ｔｉも本発明において重要な元素である。すなわち、Ｔｉは窒化物を形成して鋼中のＮを固定し、これによりＢ窒化物の生成が抑制され、上述のＢの効果を十分得ることが可能となる。この観点から、Ｔｉ量は、Ｎの含有量に応じて、窒化物を形成するために必要となる４８／１４×Ｎ（質量％）を下限とする。これより少ない量の添加では、上述のヤング率向上効果が小さくなってしまうためである。望ましくは０．０３％、更に望ましくは０．０５％を下限とする。一方、Ｔｉを０．２％超添加してもヤング率の向上効果は飽和し、コストアップとなるため、これを上限とする。
Ａｌは脱酸剤として使用しても良い。ただし、Ａｌは変態点を著しく高める元素であるため、過剰の添加により低温γ域での圧延が困難となるので、上限を０．１５％とする。
Ｎは不純物であり、Ｂと窒化物を形成し、Ｂの再結晶抑制効果を低減させることから０．０１％以下に抑える。この観点から望ましくは０．００５％以下、更に望ましくは０．００２％以下とする。
【００１７】
更に、必要に応じて、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｗ、Ｃａを添加しても良い。
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｖ及びＷは高温強度を改善するためには有利な元素であり、これらの１種又は２種以上を合計で０．００１％〜４．０％の範囲で添加することが好ましい。これらの合計量が０．００１％未満では顕著な効果が得られず、４．０％超添加すると加工性が劣化することがある。
Ｃａは脱酸元素として有用であるほか、硫化物の形態制御にも効果があるため、０．０００５〜０．０１％の範囲で添加することが好ましい。これは、Ｃａの添加量が０．０００５％未満では効果が充分得られないことがあり、０．０１％超添加すると加工性が劣化することがあるためである。
なお、Ｃｏは高温強度を改善するためには有利な元素であり、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｗの１種又は２種以上に加えて、合計が０．００１％〜４．０％となる範囲で添加しても良い。
【００１８】
次に本発明に係るヤング率の高い耐火用鋼板の集合組織、ヤング率について説明する。
本発明に係るヤング率の高い耐火用鋼板において、板厚１／８層における｛１１０｝＜２２３＞方位、｛１１０｝＜１１１＞方位の極密度を高めると圧延方向のヤング率を高めることが可能となる。そのため、本発明に係る耐火用鋼板において、板厚１／８層における｛１１０｝＜２２３＞方位、｛１１０｝＜１１１＞方位の一方又は双方の極密度は１０以上とする。これは、板厚１／８層における｛１１０｝＜２２３＞方位、｛１１０｝＜１１１＞方位の双方の極密度が１０未満では圧延方向のヤング率を２３０ＧＰａ超とすることができないためである。圧延方向のヤング率を更に高めるためには、板厚１／８層における｛１１０｝＜２２３＞方位、｛１１０｝＜１１１＞方位の一方又は双方の極密度を１４以上とすることが好ましく、２０以上とすることが最適である。
【００１９】
これらの方位の極密度（Ｘ線ランダム強度比）は、Ｘ線回折によって測定される｛１１１｝、｛１００｝、｛２１１｝、｛３１０｝極点図のうち、複数の極点図を基に級数展開法で計算した３次元集合組織（ＯＤＦ）から求めれば良い。すなわち、各結晶方位の極密度を求めるには、３次元集合組織のφ２＝４５°断面における（１１０）［２−２３］、（１１０）［１−１１］の強度で代表させる。
上記の極密度に関する限定は少なくとも板厚１／８層については満足することが必要であり、部材の剛性の観点から、１／８層のみならず、板厚表層から１／４層までの広い範囲で成り立つことが好ましい。
また、板厚の１／８層において｛１１０｝＜００１＞（上記ＯＤＦのφ２＝４５°断面における（１１０）［００１］）方位の極密度は６以下とすることが望ましい。この｛１１０｝＜００１＞方位は圧延方向のヤング率を著しく低下させることから、板厚の１／８層において｛１１０｝＜００１＞方位が６超になると圧延方向のヤング率が２３０ＧＰａ未満になることがある。この観点から板厚の１／８層において｛１１０｝＜００１＞の極密度の好ましい上限は３以下、更に好ましくは１．５未満である。
【００２０】
更に、本発明に係る耐火用鋼板において、板厚の１／２層における結晶方位の極密度については、｛２１１｝＜０１１＞の極密度が６以上、｛３３２｝＜１１３＞の極密度が６以上、｛１００｝＜０１１＞の極密度が６以下の何れか１以上を満足することが好ましく、全てを同時に満たすと、圧延方向（ＲＤ方向）だけでなく、圧延方向に垂直な方向（ＴＤ方向）のヤング率も同時に２３０ＧＰａ超とすることが可能となり、更に好ましい。
板厚の１／２層における｛２１１｝＜０１１＞（上記ＯＤＦのφ２＝４５°断面における（１１２）［１−１０］）方位の極密度は６以上であることが好ましい。これは、｛２１１｝＜０１１＞方位が発達し、極密度が６以上になるとＴＤ方向に＜１１１＞方位が集積し、ＴＤ方向のヤング率が高くなるためである。好ましくは板厚の１／２層における｛２１１｝＜０１１＞極密度が８以上、更に好ましくは１０以上とする。
また、板厚の１／２層における｛３３２｝＜１１３＞（上記ＯＤＦのφ２＝４５°断面における（３３２）［−１−１３］）方位の極密度は、圧延方向のヤング率への若干の寄与が期待できることから６以上とすることが好ましい。好ましくは板厚の１／２層における｛３３２｝＜１１３＞極密度が８以上、更に好ましくは１０以上とする。
更に、板厚の１／２層における｛１００｝＜０１１＞（上記ＯＤＦのφ２＝４５°断面における（００１）［１−１０］）方位の極密度は、４５°方向のヤング率を低下させることから、６以下とすることが望ましい。この観点から望ましくは極密度を３以下、更に望ましくは１．５以下とする。
なお、本発明において、以上で述べた結晶方位は何れも±２．５°以内のばらつきは許容するものである。
上記の結晶方位の極密度の条件は、少なくとも１つを満足することが好ましく、複数を満足することがさらに好ましく、最適条件は全てを満足することである。
【００２１】
X線回折用試料の作製は次のようにして行えば良い。
鋼板を機械研磨や化学研磨などによってひずみを除去すると同時に、板厚１／８層又は１／２層が測定面となるように調整する。なお、正確に板厚１／８層又は１／２層を測定面とすることは困難であるので、これら目標とする層を中心として板厚に対し±３％の範囲が測定面となるように試料を作成すれば良い。また、鋼板の板厚中心層に偏析帯が認められる場合には、板厚の３／８〜５／８の範囲で偏析帯の無い場所について測定すればよい。更にＸ線測定が困難な場合には、ＥＢＳＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋ  Ｓｃａｌｌｅｒ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎ）法やＥＣＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ Ｐａｔｔｅｒｎ）法により統計的に充分な数の測定を行う。
なお、｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞とは、上述の方法でＸ線用試料を採取したとき、板面に垂直な結晶方位が＜ｈｋｌ＞で、圧延方向に平行な方位が＜ｕｖｗ＞であることを意味する。
【００２２】
ヤング率の測定はＪＩＳ  Ｚ  ２２８０に記載の横共振法を常温で行えば良い。すなわち試料を固定せずに振動を加え、発振機の振動数を徐々に変化させて一次共振振動数を測定して下記の式よりヤング率を算出することができる。
Ｅ＝０．９４６×（ｌ／ｈ）3×ｍ／ｗ×ｆ2
ここで、Ｅ：動的ヤング率（Ｎ／ｍ２）、ｌ：試験片の長さ（ｍ）、ｈ：試験片の厚さ（ｍ）、ｍ：試験片の質量（ｋｇ）、ｗ：試験片の幅（ｍ）、ｆ：横共振法の一次共振振動数（ｓ−１）である。
【００２３】
次に本発明に係る耐火用鋼板の製造条件の限定理由について述べる。
熱間圧延に供するスラブは特に限定するものではない。すなわち、連続鋳造スラブや薄スラブキャスターなどで製造したものであればよい。また、鋳造後に直ちに熱間圧延を行う連続冷却−直接圧延（ＣＣ−ＤＲ）のようなプロセスにも適合する。
本発明において、熱間圧延は熱延鋼板の表層に剪断歪みを付与するため、特に重要であり、以下のように限定する必要がある。
熱延加熱温度は１０００℃以上とする。これは、後述する熱延仕上温度をＡｒ3変態点以上とするために必要な温度である。上限は特に設けないが、生産性を考慮して１３００℃以下とすることが好ましい。
熱間圧延を行う際には下記の［３］式で計算される有効ひずみ量ε*が０．３以上かつ圧下率の合計が５０％以上となるようにする。このとき各圧延スタンドにおける圧延ロールと鋼板の摩擦係数が平均で０．２超となるようにする。以上の条件は表層の剪断集合組織を発達せしめ、圧延方向のヤング率を高めるのに必須の条件である。
【００２４】
【数３】
2007291483.tif 000004
【００２５】
ここで、nは仕上げ熱延の圧延スタンド数、εiはｉ番目のスタンドで加えられたひずみ、ｔiはｉ〜ｉ＋１番目のスタンド間の走行時間（ｓ）、τiは、気体定数Ｒ（＝８．３１４）とｉ番目のスタンドの圧延温度Ｔi（K）によって以下の［４］式で計算できる。
【００２６】
【数４】
2007291483.tif 000005
【００２７】
有効ひずみε*は０．４以上が好ましく、０．５以上であればより好ましい。
圧下率の合計は、板厚１／２層における｛２１１｝＜０１１＞、｛３３２｝＜１１３＞方位の極密度を大きくするために、７０％以上とすることが好ましく、１００％以上であればより好ましい。ここで、圧下率の合計とはｎパスの圧延の場合、１パス目〜ｎパス目までの各圧下率をＲ1（％）〜Ｒn（％）とすると、Ｒ1＋Ｒ2＋・・・・＋Ｒnと定義する。Ｒn＝｛（ｎ−１）パス後の板厚−ｎパス後の板厚｝／（ｎ−１）パス後の板厚×１００（％）である。
【００２８】
熱延の仕上温度は、９００℃以下とする。９００℃超では、圧延方向に好ましい剪断集合組織を板厚表層から１／４層付近まで発達させることが困難であり、｛１１０｝＜２２３＞、｛１１０｝＜１１１＞の双方の極密度が低下する。また、仕上げ温度を９００℃以下で、より低温にすると、γの再結晶が抑制されて板厚１／２層における｛１００｝＜０１１＞方位の極密度が低下し、４５゜方向のヤング率には好ましくない集合組織の発達を抑制することができる。なお、剪断集合組織が発達した部位の表層からの深さを大きくするためにも、仕上圧延を低温で行うことが好ましい。この観点から、熱延の仕上温度は、好ましくは８５０℃以下、更に好ましくは８００℃以下となる。
一方、熱延の仕上温度は、Ａｒ３変態点未満では、｛１１０｝＜２２３＞、｛１１０｝＜１１１＞の双方の極密度が低下し、圧延方向のヤング率にとって好ましくない｛１１０｝＜００１＞集合組織が発達することもあるため、Ａｒ３変態点以上とする。
【００２９】
各圧延スタンドにおける圧延ロールと鋼板の摩擦係数の平均が高いほど表層近傍での集合組織形成が促進される。摩擦係数は異周速圧延を施すことで上昇するため、熱間圧延を実施する際には圧延ロールの異周速率が１％以上の異周速圧延を少なくとも１パス以上施すことが好ましい。これにより異周速率圧延を実施しない場合の本発明以上にヤング率が向上する。この観点から異周速率は５％以上とすることが更に望ましく、１０％以上が最適である。ここで本発明における異周速率とは、上下圧延ロールの周速差を低周速側ロールの周速で除した値を百分率で表示したものである。また、本発明の異周速圧延は、上下ロール周速の何れが大きくてもヤング率向上効果に差は無い。異周速率及び異周速圧延パス数の上限は特に規定しないが、上記の理由から何れも大きい方が大きなヤング率向上が得られる。しかし、５０％以上の異周速率は現状困難であり、仕上熱延パスは通常８パス程度までである。
【００３０】
また、摩擦係数は小径ロールを用いて熱延を施すことで上昇する。このことから、仕上熱延に使用する圧延機にロール径が７００ｍｍ以下のワークロールを一つ以上使用することが好ましい。ワークロール径は６００ｍｍ以下であることが更に望ましく、５００ｍｍ以下が最適である。ワークロール径の下限は特に設けないが、３００ｍｍ以下になると通板制御が困難になる。小径ロールを使用するパス数の上限は特に設定しないが、前述の仕上熱延パス数の上限と同様、通常８パス程度までである。
巻き取り温度は特に規定しないが、４５０℃未満では製造コストが上昇し、一方７５０℃超では室温における強度が低下することがあるため、４５０〜７５０℃の範囲内の温度とすることが好ましい。また、巻き取り後に０．３〜１％の調質圧延を行っても良い。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例により、具体的に説明する。
「実施例１」
以下の表１に示す組成を有する鋼を溶製し、以下の表２に示す条件で熱間圧延を施した。表１において、成分が０であるものは、分析値が検出限界未満であることを意味する。また、表２のＡｒ３は、フォーマスター試験機を用い、冷却中の試験片の熱膨張変化を測定して求めた。
熱間圧延における鋼片の加熱温度は全て１２５０℃とした。全７段からなる仕上スタンドにおいて各ロールと鋼板との摩擦係数の平均値を表２の摩擦係数の欄に示し、各スタンドでの圧下率の合計を表２の圧下率の欄に示した。
ヤング率は上述した横共振法により測定した。表２のＥ（ＲＤ）、Ｅ（Ｄ）、Ｅ（ＴＤ）は、それぞれ、長手方向をＲＤ方向、４５°方向、ＴＤ方向として試験片を採取し、測定して得られた室温におけるヤング率である。室温における引張特性はＪＩＳ  Ｚ  ２２０１に準拠し、圧延方向を長手方向として５号引張試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準拠して評価した。６００℃における引張特性は圧延方向を長手として板状引張試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｇ  ０５６７に準拠して評価した。また、板厚の１／８層及び１／２板厚層における集合組織をＸ線回折法によって測定し、板厚１／８層における｛１１０｝＜２２３＞、｛１１０｝＜１１１＞、｛１１０｝＜００１＞方位の極密度、１／２板厚層における｛２１１｝＜０１１＞、｛３３２｝＜１１３＞、｛１００｝＜０１１＞方位の極密度を求めた。結果を表２に示す。
【００３２】
【表１】
2007291483.tif 000006
【００３３】
【表２】
2007291483.tif 000007
【００３４】
表２のＦＴは熱間圧延の仕上圧延温度であり、ＣＴは巻き取り温度である。なお、表２の下線を付した数値は、本発明の上記（１）〜（６）に規定したの何れかの範囲外のものである。これより明らかな通り、本発明の化学成分を有する鋼を適正な条件で熱間圧延した場合、６００℃での降伏強度が２００ＭＰａという十分な耐火性を有し、かつ圧延方向のヤング率が２３０ＧＰａ超である鋼板が得られた。
【００３５】
「実施例２」
先の表１に示した鋼試料Ｎｏ.Ａ、Ｏを、加熱温度を１２００℃とし、以下の表３に示す条件で熱間圧延した。熱間圧延は、全７段からなる仕上げ圧延スタンドにおいて行い、最終の３段の周速率を変化させた。５〜７パスに異周速圧延を適用し、得られた鋼板について、実施例１と同様、室温及び６００℃での引張試験、室温でのヤング率の測定、１／８板厚層及び１／２板厚層での集合組織の測定を行った。熱延条件、引張特性、ヤング率及び集合組織の測定結果を表３に示す。
これより明らかなように、本発明の化学成分を有する鋼を適正な条件で熱延する際に１％以上の異周速圧延を１パス以上施すことで平均摩擦係数が上昇し、表層近傍での集合組織形成が促進され、更にヤング率が向上することがわかる。
【００３６】
【表３】
2007291483.tif 000008
【００３７】
「実施例３」
表１に示した鋼Ａ、Ｏを、加熱温度を１２００℃とし、表４に示す条件で熱間圧延した。熱間圧延は全７段からなる仕上圧延スタンドにおいて行い、最終の３段においてロール径変化させた。５〜７パスに小径ロール圧延を適用し、得られた鋼板の、室温及び６００℃での引張試験、室温でのヤング率の測定、１／８板厚層及び１／２板厚層での集合組織の測定を、実施例１と同様にして行った。熱延条件、引張特性、ヤング率及び集合組織の測定結果を表４に示す。これより明らかなように、本発明の化学成分を有する鋼を適正な条件で熱延する際に１％以上の小径ロール圧延を１パス以上施すことで平均摩擦係数が上昇し、表層近傍での集合組織形成が促進され、更にヤング率が向上することがわかる。
【００３８】
【表４】
2007291483.tif 000009